一种集装箱表面图像及集装箱号码图像采集方法与流程

本发明涉及集装箱的图像采集技术领域，具体地说，是涉及一种集装箱表面图像及集装箱号码图像采集方法。

背景技术：

集装箱最大的成功在于其产品的标准化以及由此建立的一整套运输体系。能够让一个载重几十吨的庞然大物实现标准化，并且以此为基础逐步实现全球范围内的船舶、港口、航线、公路、中转站、桥梁、隧道、多式联运相配套的物流系统，这的确堪称人类有史以来创造的伟大奇迹之一。

目前我国是世界上集装箱的第一制造大国，并在这一生产领域创造了三项世界第一。我国集装箱年生产能力已达580万teu（标箱），居世界第一；生产集装箱的规格品种世界第一，我国集装箱生产从干货集装箱到一般货物集装箱，以及特种集装箱、箱式运输车，规格品种已达900多个，能满足各种运输需求；集装箱产销量世界第一，世界集装箱产销量是392万teu，其中我国集装箱产销量已达374万teu。

在海上货物运输高度发达的今天，集装箱的使用已经司空见惯，相应的集装箱的检验工作也十分普遍。集装箱检验的目的主要在于确定集装箱的安全使用，避免和防止货损的发生。

但是现有技术的集装箱图像采集存在以下缺点：集装箱图像以及集装箱的箱号采集效率低，在货物运输中需要停车检测，不能流水作业，工作效率不高，另外采集过程中由于操作员某些因素会出现遗漏，采集不全面，由于集装箱型号不同需要更换不同的采集方法以及采集设备，诸多不便严重影响集装箱运输的发展。

技术实现要素：

为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种集装箱表面图像及集装箱号码图像采集方法。

本发明技术方案如下所述：

一种集装箱表面图像及集装箱号码图像采集方法,其特征在于，包括以下步骤，

步骤1：集装箱驶入采集通道，同时遮挡红外对射传感器s1、红外对射传感器s2以及红外对射传感器s3，在集装箱从红外对射传感器s3进入红外对射传感器s4时，摄像机c1、摄像机c2抓拍集装箱图像；

步骤2：在集装箱从红外对射传感器s4进入红外对射传感器s5时，集装箱遮挡红外对射传感器s2、红外对射传感器s3以及红外对射传感器s4，摄像机c4、摄像机c5以及摄像机c6抓拍集装箱图像，并且对红外对射传感器s1的状态进行判断；

步骤3：根据步骤2中对红外对射传感器s1的状态的判断，若红外对射传感器s1未被集装箱遮挡，则集装箱为第一集装箱，此时第一集装箱的尾端从红外对射传感器s1进入红外对射传感器s2时，摄像机c1、摄像机c2、摄像机c3抓拍第一集装箱图像；

若红外对射传感器s1被集装箱遮挡，则集装箱为第二集装箱，则进行步骤4；

步骤4：在第二集装箱从红外对射传感器s5进入红外对射传感器s6时，摄像机c1、摄像机c2抓拍第二集装箱图像；

步骤5：根据步骤4，第二集装箱的尾端从红外对射传感器s1进入红外对射传感器s2时，摄像机c1、摄像机c2、摄像机c3、摄像机c5、摄像机c6抓拍第二集装箱图像。

进一步的，所述摄像机c1以及所述摄像机c2：分别设于所述采集通道的左右两侧，用于拍摄所述集装箱的顶部以及左右两侧面图像；

所述摄像机c3：设于所述采集通道的尾端，用于拍摄所述集装箱的后部图像；

所述摄像机c4：设于所述采集通道的前端，用于拍摄所述集装箱的前部图像；

所述摄像机c5以及所述摄像机c6：分别设于所述采集通道的左右两侧，用于拍摄集装箱左右侧面的箱号图像；

其中所述摄像机c1以及所述摄像机c2拍摄的图像完整覆盖了集装箱左、右以及顶部图像，主要用于判断集装箱是否存在破损以及破损类型；

所述摄像机c3以及所述摄像机c4拍摄的图像完整覆盖了集装箱前、后图像，主要用于判断集装箱前后是否存在破损以及破损类型；

所述摄像机c5以及所述摄像机c6拍摄的图像覆盖了集装箱的箱号部分，主要用于集装箱号码的自动识别。

进一步的，所述摄像机c1以及所述摄像机c2的安装高度均为为5500-6000mm，且所述摄像机c1以及所述摄像机c2的视野宽度均为为4500-5000mm。

进一步的，所述摄像机c3以及所述摄像机c4的安装高度均为4700-5200mm。

进一步的，所述摄像机c5以及所述摄像机c6的安装高度均为3300-3800mm。

进一步的，所述红外对射传感器s1、所述红外对射传感器s2、所述红外对射传感器s3、所述红外对射传感器s4、所述红外对射传感器s5以及所述红外对射传感器s6依次排列分布设置，且所述红外对射传感器s2、所述红外对射传感器s3、所述红外对射传感器s4、所述红外对射传感器s5以及所述红外对射传感器s6为等距排列分布设置。

进一步的，所述红外对射传感器s1与所述红外对射传感器s2之间的间距为2000mm，所述红外对射传感器s2与所述红外对射传感器s3之间的距离为1900mm。

进一步的，红外对射传感器s1与所述采集通道的尾端以及所述红外对射传感器s6与所述采集通道的前端均保持一定距离。

进一步的，所述红外对射传感器s1与所述采集通道的尾端以及所述红外对射传感器s6与所述采集通道的前端之间的距离均为1500mm。

进一步的，所述集装箱包括所述第一集装箱以及所述第二集装箱，所述第一集装箱为20英尺集装箱，所述第二集装箱为双20英尺集装箱或者为40英尺集装箱或者为45英尺集装箱或者为48英尺集装箱或者为53英尺集装箱。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明能够完整采集集装箱的表面图像，能够精确判断集装箱是否存在破损以及破损的类型，能够自动识别集装箱号码，适用范围广，能够采集20英尺集装箱、双20英尺集装箱、40英尺集装箱、45英尺集装箱、48英尺集装箱、53英尺集装箱，并且在采集过程中无需停车，效率高，不易受到外部因素干扰，自动化程度高，安全系数高。

附图说明

图1为本发明中20英尺集装箱的示意图。

图2为本发明中双20英尺集装箱的示意图。

图3为本发明中40英尺集装箱的示意图。

图4为本发明中红外对射传感器以及摄像机安装高度位置示意图。

图5为本发明中红外对射传感器以及摄像机安装位置的俯视图。

图6为本发明中20英尺集装箱的图像采集示意图。

图7为本发明中双20英尺集装箱的图像采集示意图。

图8为本发明中40英尺集装箱的图像采集示意图。

在图中，c1、摄像机c1；c2、摄像机c2；c3、摄像机c3；c4、摄像机c4；c5、摄像机c5；c6、摄像机c6；s1、红外对射传感器s1；s2、红外对射传感器s2；s3、红外对射传感器s3；s4、红外对射传感器s4；s5、红外对射传感器s5；s6、红外对射传感器s6。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：

如图1-8所示，一种集装箱表面图像及集装箱号码图像采集方法,包括以下步骤，

步骤1：集装箱驶入采集通道，同时遮挡红外对射传感器s1、红外对射传感器s2以及红外对射传感器s3，在集装箱从红外对射传感器s3进入红外对射传感器s4时，摄像机c1、摄像机c2抓拍集装箱图像；

步骤2：在集装箱从红外对射传感器s4进入红外对射传感器s5时，集装箱遮挡红外对射传感器s2、红外对射传感器s3以及红外对射传感器s4，摄像机c4、摄像机c5以及摄像机c6抓拍集装箱图像，并且对红外对射传感器s1的状态进行判断；

步骤3：根据步骤2中对红外对射传感器s1的状态的判断，若红外对射传感器s1未被集装箱遮挡，则集装箱为第一集装箱，此时第一集装箱的尾端从红外对射传感器s1进入红外对射传感器s2时，摄像机c1、摄像机c2、摄像机c3抓拍第一集装箱图像；

若红外对射传感器s1被集装箱遮挡，则集装箱为第二集装箱，则进行步骤4；

步骤4：在第二集装箱从红外对射传感器s5进入红外对射传感器s6时，摄像机c1、摄像机c2抓拍第二集装箱图像；

步骤5：根据步骤4，第二集装箱的尾端从红外对射传感器s1进入红外对射传感器s2时，摄像机c1、摄像机c2、摄像机c3、摄像机c5、摄像机c6抓拍第二集装箱图像。

集装箱包括第一集装箱以及第二集装箱，第一集装箱为20英尺集装箱，第二集装箱为双20英尺集装箱或者为40英尺集装箱或者为45英尺集装箱或者为48英尺集装箱或者为53英尺集装箱。

其中，摄像机c1以及摄像机c2：分别设于采集通道的左右两侧，用于拍摄集装箱的顶部以及左右两侧面图像；

摄像机c3：设于采集通道的尾端，用于拍摄集装箱的后部图像；

摄像机c4：设于采集通道的前端，用于拍摄集装箱的前部图像；

摄像机c5以及摄像机c6：分别设于采集通道的左右两侧，用于拍摄集装箱左右侧面的箱号图像，摄像机c5设于红外对射传感器s4至红外对射传感器s5区间，摄像机c6设于红外对射传感器s2至红外对射传感器s3区间；

摄像机c1以及摄像机c2拍摄的图像完整覆盖了集装箱左、右以及顶部图像，主要用于判断集装箱是否存在破损；

摄像机c3以及摄像机c4拍摄的图像完整覆盖了集装箱前、后图像，主要用于判断集装箱是否存在破损以及集装箱号码的自动识别；

摄像机c5以及摄像机c6拍摄的图像覆盖了集装箱的箱号部分，主要用于集装箱号码的自动识别。

优选的，在某一具体实施例中，摄像机c1以及摄像机c2的安装高度均为为5500-6000mm，且摄像机c1以及摄像机c2的视野宽度均为为4500-5000mm。

优选的，在某一具体实施例中，摄像机c3以及摄像机c4的安装高度均为4700-5200mm。

优选的，在某一具体实施例中，摄像机c5以及摄像机c6的安装高度均为3300-3800mm。

红外对射传感器s1、红外对射传感器s2、红外对射传感器s3、红外对射传感器s4、红外对射传感器s5以及红外对射传感器s6依次排列分布设置，且红外对射传感器s2、红外对射传感器s3、红外对射传感器s4、红外对射传感器s5以及红外对射传感器s6为等距排列分布设置。

优选的，在某一具体实施例中，红外对射传感器s1与红外对射传感器s2之间的间距为2000mm，红外对射传感器s2与红外对射传感器s3之间的距离为1900mm。

红外对射传感器s1与采集通道的尾端以及红外对射传感器s6与采集通道的前端均保持一定距离。

优选的，在某一具体实施例中，红外对射传感器s1与采集通道的尾端以及红外对射传感器s6与采集通道的前端之间的距离均为1500mm。

优选的，在某一具体实施例中，摄像机c1以及摄像机c2左右对称分布设置，且摄像机c1以及摄像机c2均设于红外对射传感器s3位置的垂直线上。

本发明能够完整采集集装箱的表面图像，能够精确判断集装箱是否存在破损以及破损的类型，能够自动识别集装箱号码，适用范围广，能够采集20英尺集装箱、双20英尺集装箱、40英尺集装箱、45英尺集装箱、48英尺集装箱、53英尺集装箱，并且在采集过程中无需停车，效率高，不易受到外部因素干扰，自动化程度高，安全系数高。

本发明主要应用于集装箱港口、码头、物流中心、特殊监管区等领域的集装箱采集通道，当集装箱拖车通过采集通道是，本发明能够自动采集集装箱前、后、左、右、顶部5个箱面的图像，可以满足20英尺集装箱、双20英尺集装箱、40英尺集装箱、45英尺集装箱、48英尺集装箱、53英尺集装箱等各型号集装箱采集表面图像的自动采集，图像采集过程在车辆行进过程中完成无需停车，本发明在20英尺集装箱自动采集时，共采集8张照片；在双20英尺集装箱、40英尺集装箱、45英尺集装箱、48英尺集装箱、53英尺集装箱自动采集时，共采集12张照片。本发明的集装箱前、后、左、右、顶部5个箱面的图像可以完整覆盖的集装箱表面，用于判断集装箱是否存在破损；采集图像重点覆盖集装箱箱号部分，用于集装箱号码自动识别。

目前主流的集装箱类型为20英尺集装箱、双20英尺集装箱、40英尺集装箱、45英尺集装箱、48英尺集装箱、53英尺集装箱，集装箱前、后、左、右4个面都印刷有集装箱号码，每个标准集装箱有全球唯一的号码，集装箱号码位于前、后、左、右各面的右上方；

其中，20英尺对应长度6096mm（6.096米），40英尺对应长度12192mm（12.192米）；

集装箱常见高度在2600mm至2900mm之间，集装箱拖车托架高度在1100mm至1600mm之间，集装箱在托架上顶部距离路面高度在3700mm至4500mm之间；

红外对射传感器安装距离路面高度3300至3800之间，可以确保集装箱拖车经过时集装箱可以遮挡红外对射传感器，同时不易被车头或其他外部因素干扰；

摄像机c1、摄像机c2用于拍摄集装箱顶部及左右两侧面图像安装高度5500mm至6000mm之间，确保视野可以覆盖集装箱顶部及侧面，视野宽度4500mm至5000mm之间，摄像机c3、摄像机c4用于拍摄集装箱前后面图像，安装于采集通道顶部，距离路面高度4700mm至5200mm之间，确保不被集装箱拖车撞击同时拍摄俯仰角度较小减少图像变形，摄像机c5、摄像机c6用于拍摄集装箱左右两侧面箱号图像，安装距离路面高度3300至3800mm之间和集装箱号码的高度基本保持水平。

在20英尺集装箱图像采集过程中，自动采集8张照片。摄像机c1、摄像机c2分别采集2次，共4张照片，覆盖集装箱顶部和左右侧3个面；摄像机c3、摄像机c4分别采集1次，共2张照片，覆盖集装箱前后2个面；摄像机c5、摄像机c6分别采集1次，覆盖集装箱左右侧箱号；

其中摄像机c1、摄像机c2、摄像机c3、摄像机c4采集的照片完整覆盖了集装箱前、后、左、右、顶部，采集图像用于判断集装箱是否存在破损以及破损类型，摄像机c3、摄像机c4、摄像机c5、摄像机c6采集的照片重点覆盖集装箱箱号部分，用于集装箱号码自动识别；

摄像机c3、摄像机c4采集的图片覆盖集装箱前后2个面，既可以用于判断集装箱是否存在破损也满足集装箱号码自动识别的要求。

在双20英尺集装箱、40英尺集装箱、45英尺集装箱、48英尺集装箱、53英尺集装箱的图像采集过程中，自动采集12张照片。摄像机c1、摄像机c2分别采集3次，共6张照片，覆盖集装箱顶部和左右侧3个面；摄像机c3。摄像机c4分别采集1次，共2张照片，覆盖集装箱前后2个面；摄像机c5、摄像机c6分别采集2次，覆盖集装箱左右侧箱号；

其中摄像机c1、摄像机c2、摄像机c3、摄像机c4采集的图像完整覆盖了集装箱前、后、左、右、顶部图像用于判断集装箱是否存在破损，摄像机c3、摄像机c4、摄像机c5、摄像机c6采集的照片重点覆盖集装箱箱号部分，用于集装箱号码自动识别；

摄像机c3、摄像机c4采集的图片覆盖集装箱前后2个面，既可以用于判断集装箱是否存在破损也满足集装箱号码自动识别的要求。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。